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Metodos de Eliminar el Hierro y el Manganeso

Información sobre productos relacionados se puede encontrar en las siguientes páginas:
Sistemas de Filtros Greensand de Manganeso
Sistemas de Filtros Birm
Sistemas de Filtros Pyrolox
Sistemas Aeración para Eliminación de Hierro
Suavizadores de Agua

Aparte de dureza, la presencia de hierro es probablemente el problema más común que enfrentan los consumidores y profesionales de tratamiento de agua. Los niveles máximos de contaminante secundarios (estéticos) (MCL) para hierro y manganeso es de 0.3 miligramos por litro (mg/L) y 0.05 mg/L, respectivamente. Hierro y manganeso en exceso del nivel máximo sugerido (MCL) generalmente resulta en agua, lavado y artefactos de plomería descolorado.

Pequeñas cantidades de hierro por lo regular se encuentran en el agua debido a la gran cantidad de hierro presente en la tierra y porque el agua corrosiva recoge hierro de las tuberías. La ropa lavada en agua que contiene exceso de hierro se puede manchar un color marrón. El sabor de bebidas, tales como el café y el té también pueden ser afectadas por el hierro. El manganeso produce un color marrón en ropa lavada, dejando partículas negras en accesorios de plomería como con hierro, afecta el sabor de bebidas, incluyendo el café y té.

El agua de pozo del grifo, regularmente es transparente e inodora. Sin embargo, cuando el agua conteniendo hierro disuelto se le permite permanecer en un recipiente de cocinar ó hace contacto con un lavamanos ó bañera, el hierro se mezcla con el oxígeno del aire y forma estas partículas rojizas marrones (comúnmente llamadas óxido) Manganeso forma partículas marrones-negras. Estas impurezas pueden dar un sabor metálico al agua ó a los alimentos.

Las manchas de óxido ó marrones en los artefactos de plomería, telas, platos y utensilios no se pueden quitar con jabón ó detergente. Blanqueadores y formadores de alcalino (regularmente fosfato de sodio) pueden empeorar las manchas.

Los depósitos de hierro pueden estar presentes en varias formas, y cada forma puede requerir un método diferente de eliminación.

Tipos de Hierro

Hay tres formas principales de hierro y manganeso. Otros tipos son mucho más raros.

  • Ferroso - Este tipo de hierro es regularmente llamado “hierro de agua transparente” ya que no es visible cuando se sirve el agua. Se encuentra en agua que no contiene oxígeno, tales como agua de pozos hondos y agua de debajo de la tierra. El Dióxido de Carbono reacciona con el hierro en la tierra para formar bicarbonato de hierro soluble en agua, el cual en el agua, produce iones férricos (FE++).


  • Ferrico - Hierro Férrico también es conocido como “agua roja de hierro”. Este tipo de hierro es básicamente de hierro ferroso el cual ha estado expuesto a oxígeno, combinado con el hierro para formar los iones férricos (Fe+++). Estas partículas oxidadas generalmente son visibles en agua servida.


  • Hierro Bacterial - Depositando en limo en tanques de inodoros ó ensuciando filtros y suavizantes de agua son una buena indicación de la presencia del hierro bacterial. Mejor descrito como biofouling de hierro, el problema de la bacteria del hierro es complejo y extenso. Ataca a los pozos y sistemas de agua alrededor del mundo en todo tipo de ambiente acuífero, ambos contaminados y prístino. En algunos lugares, esto causa gran daño, en otros, se considera una molestia menor.

Métodos de Tratamiento

Bacteria de Hierro
La bacteria de hierro puede ser controlada desinfectando el pozo con cloro periódicamente ó esta puede ser tratada en el edificio. El tratamiento involucra Desinfección con Cloro, retención, filtración. Carbón activado es usado regularmente como el material de filtro para que el exceso de cloro pueda ser eliminado.

Hierro Férrico
Teóricamente, la eliminación de hierro férrico es simple- use un medio de tamaño adecuado para filtrarlo del agua. Sin embargo, en práctica, pueden haber otros asuntos:

  • Un poco de hierro puede estar presente en manera coloidal. Diferente al hierro férrico que generalmente se pega para formar grandes escamas, las partículas pequeñas de hierro coloidal hacen lo opuesto. El área grande de superficie y carga relativa a la masa causa a las partículas individuales que repelen una con otra. Como resultado estas no se coagulan. Su pequeño tamaño, las hace más difíciles de filtrar y el agente coagulante se requiere con frecuencia para obtener una filtración adecuada.


  • La mayoría del agua que contiene hierro férrico también contiene hierro ferroso. Es puede añadir complejidad al proceso, desde que algunos de los métodos para eliminar el hierro férrico.

Hierro Ferroso
Hay varias maneras de eliminar el hierro ferroso, cada una con sus fortalezas y sus limitaciones. Estos métodos caen bajo dos categorías: Intercambio de Iones y Oxidación/filtración


Intercambio de Iones (Suavizador de Agua)

Intercambio de Iones debe ser considerado solamente para eliminar pequeñas cantidades de hierro y manganeso. Para propósitos prácticos en un suavizador que trabaje todos los días, el límite más alto es de 5 a 7 partes por millón. El intercambio de Iones involucra el uso de resina sintética donde un ión pre-saturador en la fase sólida (el adsorbente, generalmente el sodio) es intercambio por los iones no deseados en el agua. Una de las dificultades mayores en utilizar este método para controlar hierro y manganeso es que si la oxidación ocurre durante el proceso, la precipitación de resultado puede cubrir y ensuciar el medio. Limpieza entonces será requerida utilizando ácido ó bisulfato de sodio.

Donde la concentración de hierro es sobre 5 y 6 partes por millón, ó donde hay ambos hierro precipitado ó manganeso en el agua, se requiere un enfoque diferente.

Oxidación / Filtración

Oxidación seguida de filtración es un proceso relativamente simple. El oxidante químicamente oxida el hierro ó manganeso (formando una partícula) y mata el microbio de hierro y cualquier otro microbio que cause enfermedad que pueda estar presente. El filtro entonces elimina las partículas de hierro y manganeso.

Oxidación
Antes de que se puedan filtrar el hierro y manganeso, necesitan oxidarse a un estado que puedan formar complejos insolubles. Oxidación involucra la transferencia de electrones del hierro, manganeso y otras sustancias químicas que son tratadas con el agente oxidante. Métodos de oxidación caen dentro de dos grupos: esos utilizando aditivos como cloro, ozono ó aire, o esos que utilizan un medio de filtro.

  • Ozonation - Un generador de ozono se utiliza para fabricar el ozono que entonces se le alimenta vía bomba ó por un inyector de aire en la corriente de agua para convertir el hierro ferroso en hierro férrico. El ozono tiene el potencial mayor de oxidar de los oxidantes comunes. Esto es seguido del tiempo de contacto en el tanque y entonces por un medio catalítico ó un filtro de varias capas inerte para eliminar el hierro férrico.


  • Desinfección con Cloro - El cloro se puede introducir al agua de varias maneras: en forma de gas, como hipoclorito de calcio; ó más comúnmente conocido como hipoclorito de sodio. El agua tratada entonces se mantiene en un tanque de retención donde el hierro precipita para afuera y entonces se elimina pasando por un filtro greensand de manganeso, antracita/greensand ó carbón activado. Si se aplica de esta manera, una dosis de parte cloro a cada parte de hierro y 0.2 partes de potasio permanganate por parte de hierro es alimentado al agua por el camino del cloro. El permanganate de potasio por cada parte de hierro que se entra en el agua de corriente saliente del cloro. El permanganate de potasio y cualquier residuo sirve para regenerar el greensand continuamente.


  • Aeración - El aire también se utiliza para convertir el hierro disuelto en una estado que puede ser filtrado. Este método se asemeja a lo que sucede cuando el hierro disuelto se pone en contacto con el aire que sale de un grifo. El método de Aeración pueden ser de doble tanque o de tanque sencillo. En un sistema de tanque doble , se le introduce el aire en el primer tanque utilizando una bomba u otro dispositivo de inyección. El hierro disuelto precipita en el primer tanque y es llevado al segundo tanque donde es filtrado en un filtro de medio Birm. Una desventaja de este sistema es que el agua que carga el hierro precipitado pasa a través de la cabeza de la unidad primero entonces a través de la tubería dentro de las unidades. Particularmente en flujos mas bajos, el hidróxido ferroso pegajoso tiende a ensuciar la válvula de la primera unidad y puede que requiera limpieza cada 6-24 meses. Un sistema de tanque sencillo en esencia combina los dos tanques de un sistema de tanque sencillo en uno solo. El hierro que es oxidado en la parte superior del tanque antes de caer en el medio del filtro al fondo. No hay potencial de que se ensucie la cabeza. El hierro es filtrado antes que sale del conector de la válvula. Para los niveles muy altos de hierro desinfección con cloro con regeneración continua es el método más práctico.

 
 

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